大破口始发应急工况预测方法研究

王 宁，王任泽，杨亚鹏，冯宗洋，贾林胜，刘一宁，梁博宁

(中国辐射防护研究院，太原 030006)

福岛事故表明虽然反应堆严重事故发生概率极低，但是它仍然可能发生。福岛事故前，事故后果的预测和评价始终是核与辐射应急管理的一项重要内容，受到各国学术界的重视[1]。福岛事故后国际原子能机构(IAEA)提出，应直接根据堆芯损伤评价的结果指导防护行动[2]。在应急情况下依据几个关键的反应堆工况参数实时、快速地预测未来的反应堆工况与事故进程，可以为应急决策提供支持，为场内和场外防护行动的实施赢得更多的时间。

由于神经网络的方法具有计算速度快这一显著优点，所以国内外学者使用该方法进行了一些事故工况预测的研究。

韩国学者Seung Geun Kim等使用支持向量的计算器，利用核电站状态变量输入在短时间内的变化，预测严重事故中可能发生事件的发生时间[3]。韩国学者Soon Ho Park等使用模糊神经网络预测严重事故中的压力容器水位[4]，因为在严重事故中压力容器的水位无法测量。

韩国学者Dong Yeong Kim等使用人工智能的方法预测安全壳内氢气浓度的变化[5]，该研究将破口位置分为热管段、冷管段以及蒸汽发生器传热管三种。破口尺寸分为210个步长：对于冷却剂丧失事故(LOCA)，破口尺寸范围为双端断裂尺寸的1/10000～1；对于蒸汽发生器，传热管破裂数量从1根变化到210根。破口尺寸的误差为0.4%。预测安全壳氢气浓度所用的两个输入值为破口尺寸、停堆时长；使用MAAP4的模拟数据进行模型的开发和验证。……